高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置，包括雷達探測器、現(xiàn)場控制箱、凈化電源、室內控制箱、顯示器、工業(yè)計算機及信號轉換器，雷達探測器通過現(xiàn)場控制箱與工業(yè)計算機連接，雷達探測器、現(xiàn)場控制箱及室內控制箱依次串聯(lián)構成另一支路并與工業(yè)計算機連接，工業(yè)計算機分別與顯示器以及信號轉換器連接，凈化電源與室內控制箱連接；測距雷達發(fā)射并接收雷達波信號傳輸給工業(yè)計算機，工業(yè)計算機根據得到的參數計算出高爐的料面位置高度，生成高爐料面形狀模型，工業(yè)計算機將實際參數與規(guī)定工藝參數進行比對，當二者差值超出設定值時啟動報警裝置。采用本實用新型的技術方案通過雷達測距技術、實時準確檢測高爐料面高度及其表面形狀。
【專利說明】高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及冶金【技術領域】，特別涉及一種高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置。
【背景技術】
[0002]在冶金行業(yè)的高爐煉鐵生產過程中，高爐布料是高爐煉鐵系統(tǒng)中最重要的一環(huán)。及時、準確、合理均勻的布料是保證高爐生產正常順利進行和產品質量的前提條件。因此，準確掌控高爐料面高度和表面形狀就顯得尤為重要。長期以來高爐料面測量一直是個難題，傳統(tǒng)上對封閉高爐料面的監(jiān)視一般使用機械探尺采集數據，機械探尺雖然準確可靠，但是不能遍布爐頂料面的每一點，造成分析爐內料面分布的難度加大，只能憑借操作人員的經驗來保證高爐的布料和火力狀態(tài)，給高爐操作帶來很大的經驗性和隨意性，無法保證準確度，而且不利于布料操作優(yōu)化。此外，若采用紅外成像技術，對料面表面的紅外圖像進行分析，通過檢測高爐料面的溫度分布來間接推算高爐料面的分布，雖然可以根據像素值和像素之間的關系構成三維圖像，全面反映爐頂料面形狀，但存在低溫區(qū)效果不好的問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種通過雷達測距技術、實時檢測高爐料面高度及其表面形狀的高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0005]一種高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置，包括雷達探測器、現(xiàn)場控制箱、凈化電源、室內控制箱、顯示器以及工業(yè)計算機，雷達探測器通過現(xiàn)場控制箱與工業(yè)計算機連接，現(xiàn)場控制箱及室內控制箱串聯(lián)構成另一支路并與工業(yè)計算機連接，工業(yè)計算機與顯示器連接，凈化電源與室內控制箱連接；
[0006]雷達探測器采集到的信號經現(xiàn)場控制箱輸出給工業(yè)計算機并由顯示器顯示出來。
[0007]優(yōu)選的，雷達探測器包括多個測距雷達以及用以保護測距雷達的高溫防護套，測距雷達置于高溫防護套的內部。
[0008]優(yōu)選的，高溫防護套為水冷氣封式防護套，冷卻介質是低壓氮氣，通過氮氣不停的吹掃，確保雷達探測器在高溫、高粉塵的高爐中能夠穩(wěn)定工作。
[0009]優(yōu)選的，雷達探測器為四個，且呈“十”字型設置于高爐的爐喉上方。
[0010]優(yōu)選的，本實用新型的高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置還包括報警裝置以及信號轉換器，報警裝置經信號轉換器與工業(yè)計算機連接，工業(yè)計算機能夠經信號轉換器觸發(fā)報警裝置使其發(fā)出報警信號。具體的，工業(yè)計算機通過對測距雷達傳輸來的數據分析和處理計算出高爐料面的高度，同時生成料面表面形狀，并與規(guī)定的高爐料面工藝參數進行比對，當二者差值超出設定值時，經信號轉換器啟動報警裝置，報警裝置即刻報警并自動輸出反饋信號。
[0011]本實用新型的高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置的工作過程，包括以下步驟:[0012]S1、測距雷達在高溫防護套的保護下向高爐料面發(fā)射雷達波信號，通過接收天線接收料面反射回來的信號并經現(xiàn)場控制箱傳輸給工業(yè)計算機；
[0013]S2、工業(yè)計算機根據得到的參數計算出高爐的料面位置高度，并生成高爐料面形狀模型，并輸出給顯示器，同時，工業(yè)計算機將接收到的實際參數與規(guī)定的高爐料面工藝參數進行比對，當二者差值超出設定值時，經信號轉換器啟動報警裝置；
[0014]S3、顯示器將接收到的料面高度及表面形狀等信息顯示出來，報警裝置被啟動時即刻報警并自動輸出反饋信號。
[0015]優(yōu)選的，上述的步驟S1中，測距雷達外部的高溫防護套中，冷卻介質是低壓氮氣，冷卻吹掃用氮氣的壓力為0. 40~0. 6MPa，入口溫度≤35°C。
[0016]采用本實用新型的高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置有以下優(yōu)點：
[0017]1、通過雷達測距技術，利用目標反射電磁波來發(fā)現(xiàn)目標并測定其在空間的位置，實時檢測高爐料面高度及其表面形狀，解決了以往用熱電偶十字測溫方式只能通過檢測高爐料面的溫度分布、間接推算爐內料面分布狀況的問題；
[0018]2、高溫保護套的獨特設計以及雷達探測器在高爐的爐喉上方的“十”字型排列，能夠為高爐料面高度和表面形狀的測量提供充足且準確的實際參數依據；
[0019]3、雷達探尺屬非接觸式測量方式，采用雷達技術進行距離測量時比較成熟和準確可靠，且雷達探尺的探測范圍大，可以實現(xiàn)0-35m連續(xù)測量，此外雷達探尺精度高，探尺探頭至信號輸出的精度在1cm內，可以將任何位置的面料分布探測出來，對保證高爐布料均勻合理，確保高爐順利、安全、高效的運行具有十分重要的意義，因此，本實用新型具有實時在線、檢測精度高和性能穩(wěn)定的特點，解決了目前高爐料面高度和表面形狀難以精準測量的技術難題，對高爐優(yōu)化操作、合理布料、確保生產安全具有重要意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置的組成結構示意圖。
[0021]圖2是本實用新型高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置在高爐上的安裝位置示意圖。
[0022]圖3是圖2的A-A剖視圖。
[0023]圖4是本實用新型中雷達探測器的結構示意簡圖。
[0024]圖5是本實用新型中測距雷達的安裝狀態(tài)下的局部放大圖。
[0025]圖6是本實用新型中測距雷達的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本實用新型進行進一步的詳細說明。
[0027]如圖1所示，為本實用新型的高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置，其中，1為雷達探測器，2為現(xiàn)場控制箱，3為凈化電源，4為室內控制箱，5為顯示器，6為工業(yè)計算機，7為信號轉換器，8為報警裝置。雷達探測器1通過現(xiàn)場控制箱2與工業(yè)計算機6連接，現(xiàn)場控制箱2及室內控制箱4串聯(lián)構成另一支路并與工業(yè)計算機6連接，工業(yè)計算機6與顯示器5連接，凈化電源3與室內控制箱4連接，報警裝置8經信號轉換器7與工業(yè)計算機6連接。[0028]如圖4所示，雷達探測器I包括多個測距雷達101以及用以保護測距雷達101的高溫防護套102，測距雷達101置于高溫防護套102的內部。其中，高溫防護套102為冷卻吹掃介質是氮氣的水冷氣封式防護套。其中，11為雷達探測器出水口，12為雷達探測器進氣口，13為雷達探測器進線口，14為雷達探測器進水口。
[0029]如圖3以及圖4所示，雷達探測器I為四個，且呈“十”字型設置于高爐的爐喉上方。
[0030]如圖5所示，為測距雷達101的安裝狀態(tài)下的局部放大圖，其中，103為連接法蘭，104為連接螺栓。測距雷達101通過連接法蘭103以及連接螺栓104固定。
[0031]如圖6所示，為測距雷達101的結構示意圖，其中，105為測距雷達防護外套，106為測距雷達防護內套，103為連接法蘭，107為測距雷達天線，108為測距雷達前端出氣口，109為測距雷達進線口，110為測距雷達進氣口。連接法蘭103設置于測距雷達防護外套105外部。
[0032]本實用新型的高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置的工作過程，包括以下步驟:
[0033]S1、測距雷達101在高溫防護套102的保護下向高爐料面發(fā)射雷達波信號，通過測距雷達天線107接收料面反射回來的信號并經現(xiàn)場控制箱2傳輸給工業(yè)計算機6 ；
[0034]S2、工業(yè)計算機6根據得到的參數計算出高爐的料面位置高度，并生成高爐料面形狀模型，并輸出給顯示器5，同時，工業(yè)計算機6將接收到的實際參數與規(guī)定的高爐料面工藝參數進行比對，當二者差值超出設定值時，經信號轉換器7啟動報警裝置8 ；
[0035]S3、顯示器5將接收到的料面高度及表面形狀等信息顯示出來，報警裝置8被啟動時即刻報警并自動輸出反饋信號。
[0036]步驟SI中，測距雷達101外部的高溫防護套102中，冷卻介質是低壓氮氣，冷卻吹掃用氮氣的壓力為0.40~0.6MPa，入口溫度≤35°C。
[0037]現(xiàn)場控制箱2、室內控制箱4和凈化電源3為系統(tǒng)的電氣控制設備，為其他設備提供電源和控制信號，保證高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置的正常工作，其中凈化電源3為室內控制箱4供電并通過室內控制箱4為現(xiàn)場控制箱2供電，并且通過現(xiàn)場控制箱2最終向雷達探測器I供電；同時，凈化電源3通過室內控制箱4向工業(yè)計算機6供電?，F(xiàn)場控制箱2控制雷達探測器I的氣壓、水流量情況。
[0038]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.—種高爐料而表而形狀宙達在線檢測裝W_,其特怔在十：包括謚達探測器0)、現(xiàn)場 控制箱(2)、凈化電源⑶、室內控制箱(4)、顯示器(5)以及工業(yè)計箅機(6)，所述雷達探測 器⑴通過現(xiàn)場控制筘⑵與所述工業(yè)計兌機⑶迮接，所述現(xiàn)場控制箱⑵及室內控制 箱(4)串聯(lián)構成另一支路并與所述工業(yè)計算機(6)連接,所述工業(yè)計算機(6)與所述顯示 器⑶連接，所述凈化電源⑶與所述室內控制箱(4)連接；所述茁達探測器（1)采集到的信兮經所述現(xiàn)場控制筘（2)輸出給所述工業(yè)汁兌機（6) 并由所述顯示器（5)顯示出來。
2.根據權利要求1所述的高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置,其特征在于:所述雷 達探測器(1)包括多個測距雷達(101)以及用以保護所述測距雷達(101)的高溫防護蜜 (102),所述測距雷達(101)置于所述髙溫防護套(102)的內部。
3.根據權利要求2所述的高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置，其特征在于:所述高 溫防護衰(102)為冷卻吹掃介質是氮的水冷氣封式防護套。
4.報椐權利耍求1所述的燈爐料而表而形狀古達在線檢測裝宵,ii:特怔在于：所述茁 達探測器(1)為四個，且呈“卜”字型設罝于高爐的爐喉上方。
5.根據權利要求1所述的高爐料表面形狀雷達在線檢測裝界,其特征在于:還包括報警裝置以及信號轉換器（7),所述報警裝置(8)經所述信號轉換器（7) 所述工業(yè)計算機6)連接，所述工業(yè)計算機⑹能夠經所述信號轉換器（7)觸發(fā)所述報警裝置8)使 其發(fā)出報警信號。
【文檔編號】C21B7/24GK203411559SQ201320440638
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權日:2013年7月23日
【發(fā)明者】張海根 申請人:天津市三特電子有限公司